説明

照明装置

【課題】有機EL照明モジュールを複数枚接続した際の、モジュール間の輝度ばらつきを制御、あるいは発光輝度を制御しつつ、故障モジュールを容易に特定する方法を高信頼性かつシンプルな構成で提供する。
【解決手段】有機ELパネルと、前記有機ELパネルを駆動制御するための制御装置とを少なくとも備える照明装置であって、前記ELパネルと前記制御装置との間には、電力を供給するための陽極配線と陰極配線とが設けられ、前記制御装置は、前記ELパネルを制御するための第1コントローラーを有し、前記有機ELパネルは、発光素子と第2コントローラーをとを少なくとも有し、前記第1コントローラーおよび第2コントローラーには、前記陽極配線から前記電力を印加するためのインダクターを介した配線と、前記陽極配線から制御信号を供給するためのコンデンサーを介した配線とが接続されていることを特徴とする照明装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の平面光源を用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、有機EL素子を光源とする面発光型照明装置が注目されている。有機EL素子は、一般に発光層を含む有機層(蛍光性有機化合物あるいは燐光性有機化合物を含む有機化合物からなる薄膜)を陽極と陰極とで挟んだ構成を有し、当該電極間に電流を供給することにより発光する素子である。
【0003】
照明用途には従来から電球あるいは蛍光灯が使用されているが、電球は発光効率が悪く、またいずれも発光寿命の点で有機EL素子に劣っている。
【0004】
近年、発光効率が優れている理由から照明用途にLEDが用いられ始めているが、素子自体が小さいためアレイ状に配置する必要があり、また、輝度の均一化のためにLED以外に多くの光学部材が必要となる。
【0005】
一方、先にも述べたように有機EL素子は薄膜デバイスであるため、素子を作成するだけで面状の光源となるため、照明の薄型化、軽量化が可能となる。また、近年の有機EL材料の進展により、発光効率、発光寿命も大幅に改善されている。
【0006】
薄膜デバイスであるため、有機EL素子は他の光源に比べパネルの大型化は行いやすいが、製造方法による制限から大面積化に限度がある。その対策として、図2に示すようにコントローラー51と接続される照明部50をモジュール化してモジュール52を複数接続できるようにすることで、大面積化に対応することが考えられる。
【0007】
照明用途に複数のモジュールを接続する形態で使用する場合には、モジュール間の輝度のばらつきを制御する手段が必要となる。
【0008】
このような課題に対して例えば特許文献1では、複数の照明モジュールを接続するためのモジュール構成および接続方法が提供されている。
【0009】
ここで、一般的なモジュール構成とその制御方法について説明する。図3は従来の照明装置の構成図である。
【0010】
照明装置200はコントローラーモジュール101と照明モジュール102から構成される。コントローラーモジュールは電源回路111とマスターコントローラー112から構成される。照明モジュール102は電流制御部121、スレーブコントローラー122、有機EL素子123、輝度センサー124、および、温度センサー125から構成される。
【0011】
まず、電力の供給方法について説明する。
【0012】
コントローラーモジュール101上の電源回路111は外部から入力された電力から、電力を消費する各ブロックを駆動するために必要となるDC電圧を発生する。電源回路111で発生した電力はコントローラーモジュール101上に配置された陽極配線113に供給され、マスターコントローラー112へ供給される。
【0013】
照明モジュール102への電力供給はコントローラーモジュール101上の陽極電源出力端子118を介して行われ、外部陽極配線151および照明モジュール102上の陽極電源入力端子131を通り、照明モジュール102上の陽極配線126に供給され、照明モジュール102上の電源制御部121およびスレーブコントローラー122へ電力が供給される。
【0014】
続いて、制御信号の供給方法について説明する。
制御信号の送受信は、マスターコントローラー112とスレーブコントローラー122の間でのみ行われる。マスターコントローラー112の信号入出力端子から出力された信号は、コントローラーモジュール101上の制御線140に出力され、コントローラーモジュール101上の制御線接続端子141、外部制御線配線153、照明モジュール102上の制御線接続端子143、および、照明モジュール102上の制御線配線142を介してスレーブコントローラー122の信号入出力端子に伝送される。
【0015】
逆に、スレーブコントローラー122からマスターコントローラー112へ信号を送信するときは、先に示した経路の逆の順に信号が伝送される。
一方、陰極は、電源回路111から直接コントローラーモジュール101上の陰極配線114と接続され、コントローラーモジュール101上の陰極電源出力端子119、外部陰極配線152および照明モジュール102上の陰極電源入力端子132を介して、照明モジュール上の陰極配線127に接続される。
【0016】
以上のように、従来の構成では、陽極配線126と制御線140がそれぞれ独立に配線されており、電力は陽極配線126および陰極配線127を介して、輝度調整や点灯・消灯の制御は制御線140を介して行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0017】
【特許文献1】特開2009−218094号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0018】
有機EL素子には通常の無機半導体と同様に素子ごとに特性差があり、また、温度特性もあるため、単純に同一の電圧を印加しただけでは照明モジュールごとに発光輝度に差が生じるため、モジュール毎に有機EL素子に流れる電流量を制御する手段が必要となる。
【0019】
また、各照明モジュール毎に自律的に発光輝度を制御するようにするためには、モジュール毎に温度センサーおよび輝度センサーを設ける必要がある。
【0020】
しかしながら、特許文献1に開示されている技術では照明モジュールごとに温度センサーおよび輝度センサーを備えているが、陰極配線および陽極配線に直接接続されており、また、照明モジュール毎に電流制御機能を有していないため、原理的にモジュール間の輝度の制御が不可能である。
【0021】
一方、照明モジュール毎に電流制御機能を有している場合、通常は先に述べたように電源線と制御線を独立して配置することが一般的であると考えられる。しかし、この方法では、例えば電源線は正常であるが制御線のみが何らかの理由で断線した場合、モジュール制御が不可能となるだけではなく、目視による故障モジュール箇所の特定が困難である。
【0022】
本発明の目的は、有機EL照明モジュールを複数枚接続した際に、モジュール間の輝度ばらつきを制御、あるいは、各モジュールの発光輝度を制御しつつ、断線等の異常が発生した際に故障モジュールを容易に特定する方法を、高信頼性かつシンプルな構成で提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0023】
上記目的は、下記構成により達成できる。
1.有機ELパネルと、有機ELパネルを駆動制御するための制御装置とを少なくとも備える照明装置であって、前記ELパネルと前記制御装置との間には、電力を供給するための陽極配線と陰極配線とが設けられ、前記制御装置は、前記ELパネルを制御するための第1コントローラーを有し、前記有機ELパネルは、発光素子と第2コントローラーをとを少なくとも有し、前記第1コントローラーおよび第2コントローラーには、前記陽極配線から前記電力を印加するためのインダクターを介した配線と、前記陽極配線から制御信号を供給するためのコンデンサーを介した配線とが接続されていることを特徴とする照明装置。
2.前記センサーは温度センサーあるいは輝度センサーである上記に記載の照明装置。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本実施の形態に係る照明装置の構成図である。
【図2】複数の照明モジュールからなる照明装置の接続形態を表す構成図である。
【図3】従来の実施の形態に係る照明装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限らない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【0026】
図1は本実施の形態に係るシステム構成を示した図である。システムは制御装置としてのコントローラーモジュール1と有機ELパネルとしての照明モジュール2から構成される。
【0027】
「基本構成」
コントローラーモジュール1上には電源回路11、第1コントローラーとしてのマスターコントローラー12、コントローラーモジュール1上に配置された陽極配線13およびコントローラーモジュール1上に配置された陰極配線14から構成される。電源回路11の出力はインダクター15を介して陽極配線13に接続される。また、マスターコントローラー12の電源入力端子はインダクター16、信号入出力端子はコンデンサーとしてのキャパシター17を介して陽極配線13に接続される。
【0028】
照明モジュール2は、第2コントローラーとしての電流制御部21およびスレーブコントローラー22、発光素子としての有機EL素子23、輝度センサー24、温度センサー25、照明モジュール2内に配置された陽極配線26および照明モジュール2内に配置された陰極配線27から構成される。また、電流制御部21の電源入力端子(図示せず)はインダクター28を介して陽極配線26に接続される。また、スレーブコントローラー22の電源入力端子はインダクター29、信号入出力端子はコンデンサーとしてのキャパシター30を介して陽極配線26に接続される。
【0029】
続いて、各部の電力供給方法について説明する。
【0030】
コントローラーモジュール1上の電源回路11は外部から入力された電力から、電力を消費する各ブロックを駆動するために必要となるDC電圧を発生する。電源回路11で発生した電力はインダクター15を介してコントローラーモジュール1上に配置された陽極配線13に供給され、インダクター16を介してマスターコントローラー12へ供給される。
【0031】
また、照明モジュール2への電力供給はコントローラーモジュール1上の陽極電源出力端子18を介して行われ、外部陽極配線51および照明モジュール2上の陽極電源入力端子31を通り、照明モジュール2上の陽極配線26に供給される。照明モジュール2上の電源制御部21およびスレーブコントローラー22への電力供給はインダクター28およびインダクター29を介して行われる。
【0032】
続いて、制御信号の供給方法について説明する。
【0033】
制御信号の送受信は、マスターコントローラー12とスレーブコントローラー22の間でのみ行われる。マスターコントローラー12の信号入出力端子から出力された信号は、キャパシター17を介して陽極配線13に伝送される。その後、コントローラーモジュール上の陽極電源出力端子18、外部陽極配線51および照明モジュール上の陽極電源入力端子31を介して、照明モジュール上の陽極配線26に伝送され、最終的にはキャパシター30を介してスレーブコントローラー22の信号入出力端子に伝送される。
【0034】
逆に、スレーブコントローラー22からマスターコントローラー12へ信号を送信するときは、先に示した経路の逆の順に信号が伝送される。
【0035】
信号送受信の際に各部の電源入力端子に信号が入力される心配があるが、各部の電源入力端子にはインダクター(図示せず)が直列に接続されているため、制御信号が入力される事は無い。
【0036】
また、各電源入出力端子にはキャパシター(図示せず)が直列に接続されているため、電源の電位が制御信号として入力される事は無い。
【0037】
一方、陰極配線27は信号の送受信を行うためには用いられないため、電源回路11の後段にはインダクターは接続する必要は無く、直接コントローラーモジュール1上の陰極配線14と接続され、コントローラーモジュール上の陰極電源出力端子19、外部陰極配線52および照明モジュール上の陰極電源入力端子32を介して、照明モジュール上の陰極配線27に供給される。
【0038】
以上に示した構成により、陽極配線1本で電源供給と制御信号の送受信を行うことが出来る。
【0039】
「具体的な動作」
マスターコントローラー12は、スレーブコントローラー22に対し、発光輝度の設定、輝度センサー24の値の読み取り、温度センサー25の値の読み取り、輝度センサー24の規定値の設定あるいは温度センサー25の規定値の設定といった制御が可能である。
【0040】
一方、スレーブコントローラー22は自分自身で動作することは無く、マスターコントローラー12から送信された命令に対して所定の動作を行う。
【0041】
また、スレーブコントローラー22は、照明モジュール2の輝度センサー24および温度センサー25から照明モジュール2の表示輝度およびモジュール温度を測定することができる。温度センサー25の読み取り値および、輝度センサー24の読み取り値と照明モジュール2の発光輝度に一定の法則がある場合は、スレーブコントローラー22がこれを用いて発光輝度を一定にするように制御することが可能である。
【0042】
例えば、スレーブコントローラー22に対して、予め初期輝度発光時の輝度センサー24および温度センサー25の読み取り値を規定値として保存しておき、通常使用時に定期的に輝度センサー24および温度センサー25の測定値を読み出し、測定値と規定値と異なるかどうかを判定する。そして異なる値と判定した場合、スレーブコントローラー22により電流制御部21を制御し、既定の値となるように有機EL素子23に供給する電流量を制御する。
【0043】
また、スレーブコントローラー22には照明モジュール2毎に固有のシリアルナンバーを持たせても良い。これにより、照明モジュール2をカスケード接続するために設けられた陽極端子33および陰極端子34を介して、複数の照明モジュール2を接続する場合にも、モジュール2毎にコマンドを送信し制御することが可能となる。
【0044】
また、使用時間および発光輝度と寿命に密接な関係がある場合には、スレーブコントローラー22内に不揮発性メモリー等を内蔵して使用時間および発光輝度を保存することで、寿命の予測にも用いることができる。
【0045】
また、本形態では陽極配線13,26が、制御線と兼用されている、換言すれば陽極配線と制御線とが1本の配線で構成されているため、陽極配線13,26が1箇所でも断線すれば、マスターコントローラー12からスレーブコントローラー22へコマンドを送信しても確実に応答がなくなるため、マスターコントローラー12から異常および異常個所を特定することができ、目視によっても異常個所を確認することができる。
【0046】
また、異常が発生した照明モジュールより後方にカスケード接続された照明モジュールは電源の供給が停止するため、目視による異常個所の特定が容易になり、かつ、カスケード接続された照明モジュールの陽極配線に異常な電力が供給される可能性を完全に排除できる。
【符号の説明】
【0047】
1…制御装置としてのコントローラーモジュール、2…有機ELパネルとしての照明モジュール、11…電源回路、12…マスターコントローラー、13…コントローラーモジュール内の陽極配線、14…コントローラーモジュール内の陰極配線、15…陽極配線と電源回路とをDC結合するためのインダクター、16…陽極配線とマスターコントローラー電源入力端子をDC結合するためのインダクター、17…陽極配線とマスターコントローラー信号入出力端子をAC結合するためのキャパシター、18…コントローラーモジュール上の陽極電源出力端子、19…コントローラーモジュール上の陰極電源出力端子、20…照明モジュール、21…電流制御部、22…スレーブコントローラー、23…有機EL素子、24……輝度センサー、25…温度センサー、26…照明モジュール内の陽極配線、27…照明モジュール内の陰極配線、28…陽極配線と電柱制御部電源入力端子をDC結合するインダクター、29…陽極配線とスレーブコントローラー電源入力端子をDC結合するためのインダクター、30…陽極配線とスレーブコントローラー信号入出力端子をAC結合するためのキャパシター、31…照明モジュール上の陽極電源入力端子、32…照明モジュール上の陰極電源入力端子、33…照明モジュール上の陽極電源出力端子、34…照明モジュール上の陰極電源出力端子、40…コントローラーモジュール上の制御線配線、41…コントローラーモジュール上の制御線接続端子、42…照明モジュール上の制御線配線、43…照明モジュール上の制御線接続端子、50…照明装置、51…モジュール間を接続する陽極配線、52…モジュール間を接続する陰極配線、53…モジュール間を接続する制御線。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
有機ELパネルと、前記有機ELパネルを駆動制御するための制御装置とを少なくとも備える照明装置であって、
前記ELパネルと前記制御装置との間には、電力を供給するための陽極配線と陰極配線とが設けられ、
前記制御装置は、前記ELパネルを制御するための第1コントローラーを有し、
前記有機ELパネルは、発光素子と第2コントローラーをとを少なくとも有し、
前記第1コントローラーおよび第2コントローラーには、前記陽極配線から前記電力を印加するためのインダクターを介した配線と、前記陽極配線から制御信号を供給するためのコンデンサーを介した配線とが接続されていることを特徴とする照明装置。
【請求項2】
前記センサーは温度センサーあるいは輝度センサーであることを特徴とする請求項1記載の照明装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−84372(P2012−84372A)
【公開日】平成24年4月26日(2012.4.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−229330(P2010−229330)
【出願日】平成22年10月12日(2010.10.12)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】